5.4. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.

Расчетная комбинация усилий в сечении над уступом (2-2):

1) М=-213.25кН·м; N=323.5кН (загружение 1,3,4);

2) М=-325.7кН·м; N=538.02кН (загружение 1,2);

Давление кранов D_max=539кН.

Прочность стыкового шва (ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части.

Первая комбинация M и N (сжата наружная полка):

-Наружная полка:

-Внутренняя полка:

Вторая комбинация M и N (сжата внутренняя полка):

-Наружная полка:

-Внутренняя полка:

Прочность шва обеспечена.

Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:

Принимаем t_тр=1,2см.

При второй комбинации усилия во внутренней полке:

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:

Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С:

Принимаем

Принимаем

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы. Для расчета шва (ш3) крепления траверсы к подкрановой ветви составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание 1,2,3,4(-),5*; N=-522кН; M=-361.7кНм.

Требуемая длина шва (

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы :

Здесь – толщина стенки двутавра 40Б1. Принимаем

Максимальная поперечная сила в траверсе с учётом усилия от кранов возникает в комбинации 1,2,3,4(-),5*:

Коэффициент k=1,2 учитывает неравномерную передачу усилия

5.5. Расчёт и конструирование базы колонны.

Проектируем базу раздельного типа.

Расчётные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечении 4-4):

1. M=+836.09 кН ; N=1007.11 кН (для расчёта базы наружной ветви);

2. М=+95.91 кН N=804.2 кН (для расчёта подкрановой ветви1,3,4(-),5)

В комбинации усилий не учтена нагрузка от снега, так как т.е. снеговая нагрузка разгружает подкрановую ветвь.

Усилия в ветвях колонны определяем по формулам:

База наружной ветви.

Требуемая площадь плиты:

где (бетон кл.10)

По конструктивным требованиям свес плиты не должен быть менее Тогда принимаем B=50 см.

принимаем L=40 см.

Среднее натяжение в бетоне под плитой:

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно ( =12 мм):

при толщине траверсы =12 мм свес траверсы:

Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Участок 1 (консоль с= =8.5 см):

Участок 2 (консоль с= =5 см):

Участок 3 (плита на четыре канта b/a=37,3/12=3.1 > 2; :

Участок 4 (плита на четыре канта b/a=37,3/8,4=4,44 > 2; :

Принимаем для расчёта:

Требуемая толщина плиты:

Принимаем (с учетом припуска на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности всё усилие в ветви передаём на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08Г2С, d=2 мм; Требуемая длина шва определяется по формуле:

Принимаем высоту траверсы =40 см.

Расчёт анкерных болтов крепления подкрановой ветви:

Усилие в анкерных болтах:

Требуемая площадь сечения болтов из стали ВСт3кп2 ( ):

Принимаем два анкерных болта М30: d=30 мм;

Усилие в анкерных болтах наружной ветви меньше. Из конструктивных соображений принимаем такие же болты.